76探究功与物体速度变化的关系(郁森炎)

1、 3 7.6探究功与物体速度变化的关系 【教学目标】 1 会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度； 2、 学习利用物理图像探究功与物体速度变化的关系。 3、 通过用纸带与打点计时器来探究功与物体速度相关量变化的关系，体验知识的探究过程和物理学的研 究方法。 【重点难点】 1 学习探究功与物体速度变化的关系的物理方法倍增法，并会利用图像法处理数据。 2、实验数据的处理方法一一图像法 【实验器材】 木板、小车、橡皮筋(若干)、打点计时器、电源、纸带、钉子 2 枚 【探究思路】 1 测量橡皮筋对小车做的功 W 问题 a：橡皮筋对小车做的功如何测量？ 问题 b:探究过程中，我们是否需要测出橡皮筋做

2、功的具体数值? 措施： 问题 c：每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求？ 问题 d：小车在木板上运动时会受到阻力，可以采用什么方法进行补偿? 2、测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度 v 问题 a：如何测量小车的速度？ 问题 b：纸带上打出的点并不都是均匀的，应该采用那些点来计算小车的速度？为什么? 【例】 为研究功与物体速度变化的关系，在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带 (1 )应选哪些点间距进行测量？ (2)怎样根据测得的数据进行确定小车的速度？ ABCD E FGH 3、数据处理，寻找 W 与 v 的关系 问题：如何找到功与速度的关系? 【实验步骤】 1 按图装好实验器材，把木板

3、稍微倾斜，平衡阻力 2、 先用一条橡皮筋做实验，把橡皮筋拉长到一定的位置，理好纸带，接通电源，释放小车。 3、 换用纸带，改用 2 条、3 条同样的橡皮筋进行实验，保持每次实验中橡皮筋拉长的长度相同。 4、 由纸带算出小车获得的速度，把小车第一次获得的功计为 W，第 2 次，第 3 次计为 2W, 3W 3 5、 对测量数据进行估算，大致判断两个量可能的关系，然后以 W 为纵坐标，v, v2 （或其它）为横坐标作 图。 【巩固练习】 1 本节是一个探究性实验，探究的目的是 A、 探究力与物体运动速度的关系 B、 探究力与物体运动加速度的关系 C、 探究力对物体做功与物体加速度变化的关系 D、

4、探究力对物体做功与物体速度变化的关系 2、对橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的，我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只 需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是 A、 用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次是 s、2s、3s进行第 1 次、第 2 次、第 3 次 实验时，力对物体做的功就是 W、2W、3W B、 让小车通过相同的距离，第 1 次力为 F、第 2 次力为 2F、第 3 次力为 3F实验时，力对小车做的 功就是W、2W、3W C、 选用相同的橡皮筋，在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用 1 条、2 条、3 条同样的橡 皮筋进行第 1

5、次、第 2 次、第 3 次实验时，橡皮筋对物体做的功就是 W、2W、3W D、 利用弹簧秤测量对小车的拉力 F,利用直尺测量小车在力作用下移动的距离 s,便可以求出每次实验 中力对小车做的功，可控制为 W、2W、3W 3、在本实验中，小车在运动中会受到阻力作用，这样，在小车沿木板滑行的过程中，除橡皮筋对其做功 以外，还有阻力做功，这样便会给实验带来误差，我们在实验中想到的办法是，使木板略微倾斜，对于木 板的倾斜程度，下面说法正确的是 A、 木板只要稍微倾斜一些即可，没有什么严格的要求 B、 木板的倾斜程度在理论上应满足下列条件：即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力 C、 如果小车不受拉力时在滑行的木板上能做匀速运动，这木板的倾斜程度是符合要求的 D、 其实木板不倾斜，问题也不大，因为实验总是存在误差的 4 .下表是在探究功与物体速度变化的关系得到的数据，请根据以下数据在图 2 中完成 2 3 W v,W v ,W v图象,并由图象确定功与速度变化的关系 WL条橡皮做的功） 1 2